2017-2018学年鲁科版化学选修3教师用书:第1章 第2节 第1课时 基态原子的核外电子排布 Word版含解析
16-17学年高中化学鲁教版选修3教师用书第1章第1节原子结构模型含解析
第1节原子结构模型1.了解玻尔原子结构模型的基本观点及如何用其解释氢原子光谱的特点。
2.能应用量子力学对原子核外电子的运动状态进行描述。
(重点)3.了解原子轨道和电子云的含义。
(难点)1.不同时期的原子结构模型2.光谱和氢原子光谱(1)光谱①概念:利用仪器将物质吸收的光或发射的光的波长和强度分布记录下来的谱线。
②形成原因:电子在不同轨道间跃迁时,会辐射或吸收能量。
(2)氢原子光谱:属于线状光谱。
氢原子外围只有1个电子,故氢原子光谱只有一条谱线,对吗?【提示】不对。
3.玻尔原子结构模型(1)基本观点①成功地解释了氢原子光谱是线状光谱的实验事实。
②阐明了原子光谱源自核外电子在能量不同的轨道之间的跃迁,而电子所处的轨道的能量是量子化的。
(1)道尔顿原子学说涉及到原子内部结构。
(×)(2)氢原子光谱属于线状光谱。
(√)(3)基态氢原子转变成激发态氢原子时释放能量。
(×)(4)焰色反应与电子跃迁有关,属于化学变化。
(×)核心·突破]1.光谱(1)基态原子吸收能量释放能量激发态原子。
(2)同一原子不同状态的能量激发态大于基态;不同原子的能量不一定存在激发态大于基态。
(3)基态原子和激发态原子相互转化时吸收或释放能量,形成光谱。
(4)光谱分析:利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素。
如焰色反应产生的原因是原子中的电子在能量不同轨道上跃迁。
2.玻尔原子结构模型(1)基本观点:①电子在确定的轨道上运动②轨道能量是量子化的③电子跃迁产生能量变化(2)意义:①成功解释了氢原子的线状光谱②说明核外电子是分层排布的(3)不足:无法解释复杂光谱问题题组·冲关]1.下列有关化学史知识错误的是()A.原子分子学说的建立是近代化学发展的里程碑B.俄国科学家门捷列夫发现了元素周期律,编制了元素周期表C.意大利科学家阿伏加德罗在总结气体反应体积比的基础上提出了分子的概念D.英国科学家道尔顿首先发现了电子【解析】英国科学家汤姆逊首先发现了电子。
鲁科版高中化学选修3(物质结构与性质)课件【完整版】
若C为阳离子Cn+,有2c-n=18(n取偶数):n=2时,c= 10,为Ne,舍去;n=4时,c=11,为Na,无Na4+,舍去; n=6时,c=12,为Mg,无Mg6+,舍去。故C为O元素,由 ④知A、C、D必为相邻周期元素。C为O,则A为Al,D为 Na,B为S。
【答案】 (1)Al S O Na (2)Al3+:1s22s22p6 S2-:1s22s22p63s23p6 O2-:1s22s22p6 Na+:1s22s22p6 (3)r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+) (4)Na>Al (5)< (6)Na<Al<S<O
第一电离能
电负性
增强 减弱 增强
减弱
增强 大体增大
变大
减弱 增强 减弱
增强
减弱 减小 变小
A、B、C、D为原子序数小于18的四种元素: ①A原子的电子层数等于最外层电子数; ②A与B处于同一周期,B与D可形成离子化合物D2B, 该化合物的水溶液显碱性; ③C的离子核内质子数与核外电子数之和为18; ④A、C、D三种元素的离子具有相同的电子层排布。 推断A~D各为何种元素,并用其元素符号填空: (1)A______,B______,C______,D______。
(5)B、C的电负性大小关系为B________C。 (6)A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小关系 为____________。 【解析】 A、B、C、D均为短周期元素成D2B离子化合物Li2O、Na2O、Na2S,它们的水溶 液都为碱性。由③可知若C为阴离子Cn-,则设核电荷数为 c,有2c+n=18(n取偶数):n=2时,c=8,C为O;n=4 时,c=7为N,无N4-离子,舍去;n不可能大于5。
3.洪特规则 原子核外电子在能量相同的各个原子轨道上排布时, 应尽可能分占不同的原子轨道,且自旋方向平行(即自旋方 向相同)。例如:
化学同步鲁科版选修3学案:第1章 第2节 第1课时 基态原子的核外电子排布 Word版含解析
第2节⎪⎪原子结构与元素周期表第1课时基态原子的核外电子排布[课标要求]1.了解原子结构的构造原理,知道原子核外电子的能级分布。
2.能用电子排布式表示常见元素(1~36号)原子核外电子的排布。
1.核外电子排布的两种式子:电子排布式和轨道表示式。
2.核外电子排布的一个顺序:1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s……3.核外电子排布的3条原则:(1)能量最低原则:基态原子的核外电子通常情况下优先分布在能量最低的原子轨道上。
(2)泡利不相容原理:一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,并且这两个电子的自旋方向必须相反。
(3)洪特规则:对于基态原子,电子在能量相同的轨道上排布时,将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同;能量相同的原子轨道在全充满、半充满、全空状态时,体系能量较低,原子较稳定。
4.价电子:化学反应涉及的外层原子轨道上的电子。
基态原子的核外电子排布原则1.电子排布的表示方法(1)电子排布式①概念:按照能量最低原则对能级进行排序,进而在n s、n p、n d等能级符号的右上角用数字表示出电子的数目。
②图示:③示例:锂原子的电子排布式为1s22s1。
(2)轨道表示式①概念:用小圆圈(或方框、短线)表示一个原子轨道,用箭头“↑”或“↓”来区别自旋方向不同的电子。
②图示:③示例:锂原子的轨道表示式为2.请根据有关原子轨道的知识,写出1~18号元素基态原子的核外电子排布情况(可参照教材P12)。
1.基态铝原子的核外电子排布若为1s22s22p63s13p2违背了什么原则?提示:能量最低原则。
2.一个原子轨道中最多容纳2个电子是遵循什么原理?提示:泡利不相容原理。
3.氮原子的轨道表示式若写成违背了什么原理?提示:洪特规则。
基态原子核外电子排布遵循的原则(1)能量最低原则:基态原子的核外电子通常情况下优先分布在能量最低的原子轨道上。
基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序为1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,……(2)泡利不相容原理:一个原子轨道中最多只能容纳两个电子,并且这两个电子的自旋方向必须相反。
鲁科版高中化学选修3全册教案
②角量子数ι的光谱学符号
ι
0
1
2
3
符号
s
p
d
f
③能级的记录方法
举例:若主量子数n=2,角量子数ι有0和1两个取值。既第二能层有两个能级,记做2s、2p。
④能级顺序:Ens<Enp<End<Enf
第1节原子结构模型
第3课时量子力学对原子核外电子运动状态的描述(2)
②在高分辨光谱仪中,氢原子的电子从n=2跃迁到n=1层时,得到两条靠得很近的谱线?
1.回答问题
2.思考老师提出的问题。
复习旧知识,引入新问题,导入新课教学。
二
、
展开新课
15分钟
子结构的量子力学模型(2)
教师讲解:磁量子数既原子轨道个数。原子轨道是指一个电子空间运动状态。根据光谱现象,科学家发现同一能级电子空间运动状态不尽相同,一个能级包含着一个或若干个原子轨道。
因此产生光的波长不同。
1.阅读“玻尔原子结构模型”理论
2.交流·讨论原子光谱产生的原因?
3.交流·讨论氢原子光谱为什么是线状光谱?
1.使学生认识到“玻尔原子结构模型”对原子结构理论的发展起着极其重要的作用。
2.使学生认识到化学实验对化学理论发展的起着极其重要的作用。
3.使学生知道原子光谱产生的原因。
3.下列能级可能存在的是()
(A)1p(B)2d(C)3f(D)5d
4.将下列能级按能量由高到低的顺序排列出来
(1)(A)4s(B)4d(C)4f(D)4p
_______________________________________
(2)(A)1s(B)2s(C)2p(D)3d(E)3p(F)4d(G)4f
高中化学第1章第2节第1课时基态原子的核外电子排布教案鲁科版选修3
第1课时基态原子的核外电子排布 [学习目标定位] 1.熟知原子核外电子排布要遵循的三个原则。
2.知道原子核外电子排布的轨道能量顺序,会正确书写1~36号元素原子的核外电子排布式和轨道表示式(电子排布图)。
一基态原子的核外电子排布原则1.原子核外电子排布的轨道能量顺序设想从氢原子开始,随着原子核电荷数的递增,原子核每增加一个质子,原子核外便增加一个电子,这个电子大多是按下图所示的轨道能量顺序进行填充:观察分析上图,讨论回答下列问题:(1)在多电子原子中,电子进入能级的先后应遵循的原则是什么?答案能量最低原则。
电子最先排布在能量低的轨道上,然后依次排布在能量较高的轨道上。
(2)多电子原子核外电子排布是否完全遵循电子层的顺序?答案由上图可知,从第三电子层开始各轨道不完全遵循电子层顺序,产生了轨道能量交错排列,即产生“能级交错”现象。
(3)轨道的能量高低主要是由哪些因素决定的?答案各轨道的能量由电子层序数和轨道类型共同决定,各轨道的能量高低顺序,可由下列公式得出:n s<(n-2)f<(n-1)d<n p(n表示电子层序数)。
2.泡利不相容原理泡利不相容原理的内容是:一个原子轨道最多只能容纳两个电子,而且这两个电子的自旋方向必须相反(用“↓”、“↑”表示)。
例如,基态氦原子的轨道表示式为。
根据泡利不相容原理,可以获得以下几个重要结论:(1)每一种运动状态的电子只能有一个。
(2)由于每一个原子轨道包括两种运动状态,所以每一个原子轨道最多只能容纳两个自旋方向相反的电子。
(3)因为s,p,d,f能级的原子轨道数分别为1,3,5,7个,所以s,p,d,f各原子轨道分别最多能容纳2,6,10,14个电子。
(4)每个电子层中原子轨道的总数为n2个,因此,每个电子层最多能容纳2n2个电子。
3.相同能量轨道电子排布规则(1)在相同能量的原子轨道上,电子的排布将尽可能占据不同的轨道,而且自旋方向相同,这就是洪特规则。
2017-2018学年高中化学选修三课时教案(26份)-鲁科版6
第节原子结构与元素的性质第课时电离能及其变化规律【教学目标】.了解电离能的概念及内涵;.认识主族元素电离能的变化规律并能给予解释。
【教学重点】电离能及其变化规律。
【教学难点】电离能变化规律的特例【教学媒介】多媒体演示【教学方法】诱导——启发式、演绎推理和逻辑探究相结合教学【教学过程】教学环节教学活动可能出现的情况设计意图复习引入请同学们写出第周期及族元素原子的价电子排布;请同学们根据写出的价电子排布分析元素周期表中元素原子得失电子能力的变化规律。
学生写的是电子排布式,没有抓住价电子,规律内容书记忆型,没什么难点,定性的记住规律。
内容如素材巩固第二节的学习内容,并为本节的教学做准备过渡在科学研究和生产实践中,仅有定性的分析往往是不够的,为此,人们用电离能、电子亲和能、电负性来定量的衡量或比较原子得失电子能力的强弱。
学生思维活跃,什么是电离能、电负性呢?自己会猜想调动学生的积极性,明确学习目标。
阅读分析课本内容电离能的定义部分板书设置问题.什么是电离能。
.符号和表示方法.意义一、电离能及其变化规律.定义:气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量叫做电离能。
.符号:表示第一电离能;表示第二电离能…….意义:表示原子或离子失去电子的难易程度。
电离能越小,该原子越容易失去电子;反之,电离能越大,表明在气态时该原子越难失去电子。
因此,运用电离能数值可以判断金属原子在气态时失电子的难易程度自我的深度学习,解决问题巩固知识,即时梳理学生会提出疑问:的第一电离能比的大,所以比易失去电子,但我们以前学习的金属失电子顺序中,比易失电子,与酸反应时更剧烈。
同理:与有同学反驳,条件不一致,一是气态,二是溶液让学生自己动手查阅资料,形成自己的知识体系,解决刚才生成的疑惑产生新的疑问,为解决问题很好过渡,激发了学习兴趣让学生爱学讨论分析学生的质疑肯定学生的发言,强调分析事物时看好条件是关键。
然后请同学们根据这些物质的电子排布式和我们前面学习的电子排布的特殊性来理解可能会想到洪特指出的电子排布的特殊性,能量相同的原子轨道在全充满(或)、半充满(如或)和全空(或)状态时,体系的能量较低,原子较稳定。
高中化学 第1章 第3节 第1课时 电离能及其变化规律课件 鲁科版选修3
2.金属活动性顺序与相应的电离能的大小顺序不一致的原因 金属活动性按 K、Ca、Na、Mg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)Cu、 Hg、Ag、Pt、Au 的顺序减弱,该顺序表示自左向右,在水溶液中金属单 质中的原子失去电子越来越困难。电离能是指金属原子在气态时失去电子 成为气态阳离子的能力,它是金属原子在气态时活泼性的量度。
(3)图中第一电离能最小的元素在周期表中的位置是第________周期 ________族。
[解析] (1)由图可以看出,同周期的ⅠA 族元素的第一电离能最小, 而ⅢA 族元素的第一电离能小于ⅡA 族元素的第一电离能,故 Na<Al<Mg。(2)从图中可看出同主族元素第一电离能从上到下逐渐减小。 (3)根据第一电离能的递变规律可以看出,图中所给元素中 Rb 的第一电离 能最小,其位置为第 5 周期ⅠA 族。
②元素的逐级电离能逐渐增大并且会发生一个突变即突然增大多倍, 这是由于电子是分层排布的,主族元素几乎不能失去内层电子的缘故。如 Na 原子的 I1、I2、I3 的值分别是(单位为 kJ·mol-1)496、4 562、6 912,在 I1 和 I2 之间发生突变。
【典例 1】 第一电离能 I1 是指气态原子 X(g)处于基态时,失去一个 电子成为气态阳离子 X+(g)所需的能量。下图是部分元素原子的第一电离 能 I1 随原子序数变化的曲线图(其中 12 号至 17 号元素的有关数据缺失)。
第1章 原子结构
第3节 原子结构与元素性质 第1课时 电离能及其变化规律
目标与素养:1.理解电离能的概念及第一电离能的周期性变化规律。 (宏观辨识与微观探析)2.能运用电离能解释元素的性质及第一电离能与原 子半径、核外电子排布周期性变化的关系。(科学探究)
鲁科版选修3化学全册教学课件
(x,y,z) 波函数
四个量子数
①主量子数n: 描述电子离核的远近. n取值为正整数1,2,3,4,5,6… 对应符号为 K,L,M,N,O,P… n 所表示的运动状态称为电子层
②角量子数l :描述(电子云)原子轨道的形状. l 取值为 0,1,2,3… (n-1).共n个数值.
符号为 s, p, d, f 等.
得非常近的谱线.
③在磁场中所有原子光谱可能会分裂成多条谱线.
这些问题用玻尔的原子模型无法解释. 原子中电子的运动状态应用多个量子数来描述. 量子力学中单个电子的空间运动状态称为原子轨道.
每个原子轨道可由三个只能取整数的量子数n、
l 、m共同描述.
思维历程: 量子力学的诞生 (教材P6).
薛定谔方程 与四个量子数
n
l
m
原子轨道
取值 符号 取值 符号 取值
符号
ms 取值
1K0 s 0
1s
±1/2
2L
0s 0
2s
±1/2
1 p 0, ±1 2px 2py 2pz ±1/2
0s0
3s
±1/2
1
p 0, ±1 3px 3py 3pz ±1/2
3M
2
d
0, ±1 ±2
3dxy 3dyz 3dxz 3dx2-y2 3dz2
1、氢原子光谱
狭义的光:波长400~700nm之间的电磁波;
广义的光:即电磁波,包括可见光、红外光、 紫外光、X射线等。
[知识支持] 连续光谱(continuous spectrum):
若由光谱仪获得的光谱是由各种波长的光 所组成,且相近的波长差别极小而不能分辨, 则所得光谱为连续光谱。如阳光等。
高中化学导学案鲁科版选修3教师用书2.1.1共价键
第1节共价键1.了解共价键的形成原因、本质、特征。
2.掌握共价键的主要类型σ键和π键形成的原理及强度大小。
3.了解极性键和非极性键的含义及形成原理。
一、共价键的形成及本质:原子之间通过①共用电子对形成的化学键叫作共价键。
:高概率出现在两个原子核之间的电子与两个②原子核之间的电性作用是共价键的本质。
:当成键原子相互接近时,原子轨道发生③重叠,自旋方向相反的未成对电子形成共用电子对,两原子核间的电子出现的概率④增加,体系的能量⑤降低。
二、σ键和π键1.氮原子的价电子排布式为⑥2s22p3,p轨道有⑦3个未成对电子,两个氮原子的2p z轨道以⑧“头碰头”的方式发生重叠,而2p x和2p y只能分别采用相互平行的⑨“肩并肩”方式发生重叠。
2.原子轨道以“头碰头”的方式发生重叠形成的共价键叫作⑩σ键;以“肩并肩”方式发生重叠形成的共价键叫作π键。
如氮气分子中含有1个σ键和2个π键。
:碳碳双键中含有1个σ键和1个π键;碳碳三键中含有1个σ键和2个π键。
碳原子之间形成的π键的重叠程度小于σ键的重叠程度,所以σ键比π键牢固,反应中π键更易断裂。
三、共价键的特征共价键形成过程中,一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后,就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了。
即每个碳原子所能形成共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的。
在形成共价键时,原子轨道重叠的越多,电子在核间出现的概率越大,所形成的共价键越牢固,因此共价键尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成,但s轨道与s轨道重叠形成的共价键无方向性。
四、极性键和非极性键:当两个原子形成共价键时,若两个成键原子吸引电子能力相同,共用电子对不发生偏移,这样的共价键叫作非极性键。
若两个成键原子吸引电子的能力不同,共用电子对发生偏移,这样的共价键叫作极性共价键,简称极性键。
:在极性共价键中,成键原子所属元素电负性的差值不同,形成共价键的极性强弱也不同。
2017-2018学年鲁科版化学选修3教师用书:第2章 第3节 离子键、配位键与金属键 Word版含解析
第3节 离子键、配位键与金属键1.知道离子键的形成过程及特征。
(重点)2.了解配位键的实质和简单的配位化合物。
3.了解金属键的含义,能用金属键理论解释金属的某些性质。
(难点)教材整理1 离子键1.概念阴、阳离子通过静电作用形成的化学键。
2.形成条件成键原子所属元素的电负性差值越大,原子间越容易发生电子得失,形成离子键。
一般认为当成键原子所属元素的电负性差值大于1.7时,原子间才有可能形成离子键。
3.形成过程4.实质:离子键的实质是静电作用,它包括阴、阳离子之间的静电引力和两原子核及它们的电子之间的斥力两个方面。
其中,静电引力用公式F =k q +q -r 2(k 为比例系数)表示。
5.特征:离子键没有方向性和饱和性。
(1)离子键是阴、阳离子间的静电引力。
(×)(2)含离子键的化合物一定是离子化合物。
(√)(3)离子键与共价键都有方向性和饱和性。
(×)(4)离子化合物中一定含有金属元素。
(×)(5)共价化合物中可能含有离子键。
(×)教材整理2 配位键1.配位键(1)概念:组成中含有配位键的物质。
(2)组成:(1)配位键可看作是一种特殊的共价键。
(√)(2)配位键中一方提供孤对电子。
(√)(3)分子和离子不能形成配位键。
(×)(4)含有配位键的化合物为配合物。
(√)[合作·探究][探究背景]向AgNO 3溶液中滴入氨水,现象:生成白色沉淀,随氨水的增加,沉淀逐渐溶解。
[探究问题]1.写出以上反应的离子方程式:【提示】Ag++NH3·H2O===AgOH↓+NH+4AgOH+2NH3===[Ag(NH3)2]++OH-2.利用化学平衡移动原理解释配合离子是如何形成的。
【提示】AgOH水溶液中存在AgOH(s)Ag+(aq)+OH-(aq)平衡,继续滴入氨水时,NH3分子与Ag+形成[Ag(NH3)2]+配合离子,且配合离子很稳定,使以上平衡右移,AgOH逐渐溶解。
高中化学鲁教版选修3教师用书:第2章 第1节 共价键模型 Word版含解析
第1节共价键模型1.了解共价键的形成、本质、特征和分类。
2.了解σ键和π键的区别,会判断共价键的极性。
(重点)3.认识键能、键长、键角等键参数的概念,并能应用其说明简单分子的某些性质。
(难点)教材整理1共价键的形成及本质1.概念原子间通过共用电子形成的化学键。
2.本质高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。
3.形成元素通常是电负性相同或差值小的非金属元素原子。
4.表示方法(1)用一条短线表示由一对共用电子所形成的共价键,如H—H、H—Cl;(2)“”表示原子间共用两对电子所形成的共价键(共价双键);(3)“≡”表示原子间共用三对电子所形成的共价键(共价叁键)。
(1)电负性相同或差值小的非金属原子形成的化学键是共价键。
(√)(2)金属元素与非金属元素之间不能形成共价键。
(×)(3)共价键是一种电性吸引。
(×)(4)CO2分子结构式为O=C=O。
(√)教材整理2共价键的分类1.分类⎩⎨⎧σ键:原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键π键:原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键2.极性键和非极性键:按两原子核间的共用电子对是否偏移可将共价键分为极性键和非极性键从电负性角度分析H —F 键和H —Cl 键的极性大小。
【提示】 电负性F >Cl 。
分别与H 原子形成共价键时,共用电子对更偏向F 原子,故极性H —F >H —Cl 。
教材整理3 共价键的特征1.共价键的饱和性每个原子所能形成的共价键的总数或以单键连接的原子数目是一定的,这称为共价键的饱和性。
共价键饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。
2.共价键的方向性在形成共价键时,原子轨道重叠的越多,电子在核间出现的概率越大,所形成的共价键越牢固,因此,共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成。
共价键的方向性决定着分子的空间构型。
2017-2018学年鲁科版化学选修3教师用书:第1章 章末知识网络构建 Word版含解析
章末
知识网络构建
1.原子结构
原子结构⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎧电子层结构⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧电子层①
能级②
原子轨道⎩⎪⎨⎪⎧形状⎩⎨
⎧s —③
p —④
个数⎩⎨⎧
s —⑤
p —⑥
d —⑦
f —⑧ 核外电子排布⎩⎪⎨
⎪⎧原则⎩⎨⎧⑨
原则
⑩ 原理
⑪
描述⎩⎨⎧电子排布式
价电子排布式
轨道表示式
2.元素周期律
元素性质
的递变规律⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎧元素周期表⎩⎨⎧族⎩⎨
⎧18个纵行,⑫ 族
主族序数=⑬ 数
周期⎩⎨⎧7
个横行,⑭ 周期
周期序数=⑮
元素周期律
⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧原子半径⎩⎨⎧同周期从左往右⑯ 同主族从上到下⑰ 主要化合价⎩⎨⎧同周期从左往右:逐渐升高同主族相同电离能⎩⎨⎧同周期从左到右⑱ 同主族从上到下⑲ 电负性⎩⎨⎧同周期从左到右⑳
同主族从上到下○21
【答案】
1.①K 、L 、M 、N 、O 、P 、Q ②s p d f ③球形 ④哑铃形 ⑤1 ⑥3
⑦5⑧7⑨能量最低⑩泡利不相容⑪洪特规则
2.⑫16个⑬价电子⑭7个⑮电子层数⑯减小⑰增大⑱呈增大
21减小
趋势⑲减小⑳增大○。
2018版高中化学鲁科版选修5教师用书:第3章第1节第2课时有机合成路线的设计及有机合成的应用含解析
第2课时有机合成路线的设计及有机合成的应用1.了解有机合成路线的设计。
2.掌握有机合成的分析方法——逆推法。
(重点)3.掌握简单有机物的合成。
(重难点)有机合成路线的设计及有机合成的应用[基础·初探]1.有机合成路线的设计(1)正推法①路线:某种原料分子错误!目标分子。
②过程:首先比较原料分子和目标化合物分子在结构上的异同,包括官能团和碳骨架两个方面的异同;然后,设计由原料分子转向目标化合物分子的合成路线。
(2)逆推法①路线:目标分子错误!原料分子。
②过程:在逆推过程中,需要逆向寻找能顺利合成目标化合物的中间有机化合物,直至选出合适的起始原料。
(3)优选合成路线依据①合成路线是否符合化学原理。
②合成操作是否安全可靠.③绿色合成绿色合成主要出发点是:有机合成中的原子经济性;原料的绿色化;试剂与催化剂的无公害性。
(4)逆推法设计有机合成路线的一般程序(5)利用逆推法设计苯甲酸苯甲酯的合成路线①合成路线的设计②以甲苯为原料合成苯甲酸苯甲酯的4条路线:a。
b。
c。
d.③评价优选合成路线a路线中由甲苯制取苯甲酸和苯甲醇,较合理。
b、d路线中制备苯甲酸步骤多、成本高,且Cl2的使用不利于环境保护.c的步骤虽然少,但使用了价格昂贵的催化剂LiAlH4和要求无水操作,成本较高。
2.有机合成的应用(1)有机合成是化学学科中最活跃、最具有创造性的领域之一.(2)在化学基础研究方面,有机合成也是一个重要的工具。
请设计以乙烯为原料制备乙二酸乙二酯的合成路线。
【提示】[核心·突破]1.有机合成题的解题思路(1)分析碳链的变化:有无碳链的增长或缩短,有无成环或开环。
(2)分析官能团的改变:引入了什么官能团,是否要注意官能团的保护。
(3)读懂信息:题中的信息可能会成为物质转化中的重要一环,因而要认真分析信息中牵涉的官能团(或碳链的结构)与原料、产品或中间产物之间的联系。
(4)可以由原料正向推导产物,也可以从产物逆向推导出原料,也可以从中间产物出发向两侧推导,还可以由原料和产物推导中间产物。
2017-2018学年鲁科版化学选修3教师用书:第1章第2节第2课时核外电子排布与元素周期表含解析
第2课时核外电子排布与元素周期表、原子半径1。
了解核外电子的排布规律与元素周期表中周期、族划分的关系,并能解释它们之间的变化规律。
(重点)2。
了解原子半径的具体意义及其测定方法,并能够解释原子半径的周期性变化规律。
(难点)3。
了解元素周期表的应用价值。
核外电子排布与元素周期表[基础·初探]教材整理1 核外电子排布与周期的划分1.周期与能级组、原子轨道的对应关系2.原子核外电子排布与元素周期表中周期划分的本质联系错误!错误!错误!错误!错误!错误!3.周期数与电子层数的关系周期数=最外层电子所在轨道的主量子数。
(1)周期序数=电子层数=对应能级组数.(√)(2)同一能级组内能级之间的能量差较小,而相邻能级组之间的能量差较大。
(√)(3)原子的最外层电子排布为3d14s2,该元素位于第四周期。
(√)教材整理2 核外电子排布与族的划分1.划分依据取决于原子的价电子数目和价电子排布。
2.特点同族元素的价电子数目和价电子排布相同.3.规律(1)(2)(3)稀有气体→价电子排布:n s2n p6(He除外)。
(1)主族元素的价电子数全部排布在最外层的n s轨道上。
(×)(2)主族序数=该元素原子价电子数。
(√)(3)同一副族不同元素原子价电子排布完全相同。
(×)(4)0族元素很稳定,化合价常为0,故其价电子也为0。
(×)[合作·探究][探究背景]不同元素在周期表中有固定的位置,而且每一周期所包含元素种类可能不同。
[探究问题]1.如何确定主族元素在周期表中的位置?【提示】首先由元素的原子序数,写出该元素原子结构的电子排布式或价电子排布式,再依据下列方法确定周期序数和族序数。
(1)元素原子的电子层数=周期数。
(2)主族元素原子的价电子数=该元素在周期表中的族序数.2.同属长周期的4、5、6周期所包含的元素种类数分别为18、18、32,并解释其原因。
【提示】18、18、32。
高中化学选修三教师用书
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本书编写者:吴国庆、李俊、徐伟念、王建林、郑忠斌、胡晓萍、陈学英、王乾(按编写顺序)本书审定者:李文鼎、王晶责任编辑:李俊责任绘图:李宏庆人民教育出版社?课程教材研究所化学课程教材研究开发中心2005年6月第一章?原子结构与性质本章说明教学建议第一节原子结构第二节原子结构与元素的性质教学资源第二章分子结构与性质本章说明教学建议第一节共价键第二节分子的立体结构第三节分子的性质教学资源第三章晶体结构与性质本章说明教学建议第一节晶体的常识第二节分子晶体与原子晶体第三节金属晶体第四节离子晶体教学资源第二章分子结构与性质单元一、教学目标1. 知道共价键的主要类型σ键和π键,能用键参数——键能、键长、键角等说明简单分子的某些性质;能举例2. 认识共价分子结构的多样性和复杂性,能根据价层电子对互斥模型和杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型;能说明简单配合物的成键情况。
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第2节原子结构与元素周期表第1课时基态原子的核外电子排布1.了解基态原子的核外电子在原子轨道上的排布顺序。
2.掌握基态原子的核外电子排布规律,会书写常见元素(1~36号)原子的核外电子排布。
(重点)3.学会利用电子排布式、轨道表示式正确表示核外电子排布。
(难点)1.能量最低原则(1)基态原子的核外电子排布使整个原子体系的能量最低。
(2)基态原子的核外电子在原子轨道上的排列顺序:1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s……2.泡利不相容原理(1)一个原子轨道最多只能容纳两个电子,并且这两个电子的自旋方向必须相反;或者说,一个原子中不存在两个完全相同的电子。
(2)在原子中,每个电子层最多能容纳2n2个电子。
3.洪特规则(1)对于基态原子,电子在能量相同的轨道上排布时,应尽可能分占不同轨道并且自旋方向相同。
(2)能量相同的原子轨道在全充满(如d10)、半充满(如d5)和全空(如d0)状态时,体系的能量较低,原子较稳定。
如基态铬原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
4.电子数与电子层和能级的关系在原子中,每个电子层最多容纳2n2个电子,每个能级最多能容纳的电子数为其所包含的原子轨道数的2倍。
(1)原子轨道能量的相对大小为:E4s>E3d>E3p>E3s。
(×)(2)基态O原子电子排布式为:1s22s22p4。
(√)(3)Al原子核外有1个未成对电子。
(√)(4)2p能级上有2个未成对电子的元素只有碳。
(×)(5)基态铜原子:①1s22s22p63s23p63d94s2(×)②1s22s22p63s23p63d104s1(√)[合作·探究]原子核外电子排布规律[探究背景]根据基态原子核外电子排布原则可知每一层上的电子排布有一定的数值或数值范围。
[探究问题]1.为什么每个电子层最多容纳2n2个电子?【提示】各电子层上的能级数目=电子层序数n,根据泡利不相容原理,每个原子轨道最多只能容纳2个电子,所以每个电子层最多容纳2n2个电子。
2.为什么原子核外最外层的电子不超过8个?次外层不超过18个电子?【提示】由于E(n d)>E[(n+1)s],当n s和n p轨道电子排满时,多余的电子不是填入n d轨道,而是首先填入(n+1)s轨道,因此最外层电子数不可能超过2+6=8。
同理次外层由(n-1)s(n-1)p(n-1)d组成,所容纳的电子数不大于2+6+10=18。
[核心·突破]1.多电子的基态原子核外电子排布遵循的排布顺序可表示为2.基态原子电子排布原则核外电子在原子轨道上排布要遵循三个原则,对三条原则不能孤立地理解,要综合应用。
其中,能量最低原则又可叙述为:在不违背泡利不相容原理的前提下,核外电子在各个原子轨道上的排布方式应使整个原子体系的能量最低。
[题组·冲关]题组基态原子的核外电子排布1.基态原子的核外电子排布的原则不包括()A.能量守恒原理B.能量最低原则C.泡利不相容原理D.洪特规则【解析】基态原子的核外电子排布必须遵守三个原则:泡利不相容原理、能量最低原则和洪特规则。
能量守恒原理与此无关。
【答案】 A2.在2p能级上最多只能排布6个电子,其依据的规律是()A.能量最低原则B.泡利不相容原理C.洪特规则D.能量最低原则和泡利不相容原理【解析】A中能量最低原则主要是电子排布先后顺序,洪特规则指的是相同能级电子尽量占据不同轨道,只有B选项泡利不相容原理说明一个轨道上最多容纳2个电子且自旋方向相反,2p能级共有3个轨道,最多容纳6个电子。
【答案】 B3.价电子排布满足4s半充满而3d为全充满的元素是()【导学号:66240003】A.Ca B.V C.Cr D.Cu【解析】由题意可知其价电子排布为3d104s1为Cu。
【答案】 D4.下列原子或离子的电子排布式(或轨道表示式)正确的是________,违反能量最低原理的是________,违反洪特规则的是________,违反泡利原理的是________。
①Ca2+:1s22s22p63s23p6②F-:1s22s23p6③P:④Cr:1s22s22p63s23p63d44s2⑤Fe:1s22s22p63s23p63d64s2⑥Mg2+:1s22s22p6⑦C:。
【解析】根据核外电子排布规律,②中错误在于电子排完2s轨道后应排2p轨道而不是3p轨道,正确的应为1s22s22p6;③中没有遵循洪特规则——电子在能量相同的轨道上排布时,应尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同,正确的应为:;④中忽略了能量相同的原子轨道在半充满状态时,体系的能量较低,原子较稳定,正确的应为:【答案】①⑤⑥②③④⑦【温馨提示】在写基态原子的轨道表示式时,防止出现以下几种错误:①(违反泡利不相容原理)②(违反洪特规则)③(违反洪特规则)1.电子排布式按照能量最低原则对能级进行排序,进而在n s、n p、n d等能级符号的右上角用数字表示出电子的数目。
如基态氧原子的电子排布式可表示为1s22s22p4。
2.轨道表示式一般用小圆圈(或方框)表示一个原子轨道。
用“↑”或“↓”来区别自旋状态不同的电子。
如基态氧原子的轨道表示式可表示为。
3.价电子(1)与化学性质密切相关的外层原子轨道上的电子,称为价电子。
(2)为了便于研究元素化学性质与核外电子间的关系,人们常常只表示出原子的价电子排布。
如基态铁原子的价电子排布式为3d64s2。
(1)基态铁原子失去4s、3d轨道上各1个电子变为Fe2+。
(×)(2)24Cr的电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1。
(√)(3)K的价电子排布式:4s1。
(√)(4)氮原子的轨道表示式:。
(√)(5)原子的价电子决定了其物理性质和化学性质。
(×)(6)基态N原子电子排布式为:[He]。
(×)[合作·探究]价电子及价电子排布[探究背景]原子的价电子影响元素的化学性质,主族元素和过渡元素价电子排布各不相同。
[探究问题]1.价电子就是最外层电子吗?【提示】不一定。
价电子是指决定元素化学性质的电子。
主族元素的最外层电子是价电子,但过渡元素的次外层甚至倒数第三层电子也是价电子。
2.铁原子的价电子排布式为3d64s2,铁原子可以失去2或3个电子形成离子Fe2+或Fe3+,且离子稳定性大小顺序是Fe3+>Fe2+。
[核心·突破]核外电子排布的表示方法原子结构示意图意义将每个电子层上的电子总数表示在原子核外的式子实例电子排布式意义用数字在能级符号右上角标明该能级上排布的电子数,这就是电子排布式实例K:1s22s22p63s23p64s1简化电子排布式意义为了避免电子排布式书写过于繁琐,把内层电子达到稀有气体结构的部分以相应稀有气体的元素符号外加方括号表示实例K:[Ar]4s价电子排布式意义主族元素的价电子指最外层电子,价电子排布式即外围电子排布式实例Al:3s23p1轨道表示式意义每个圆圈(或方框)代表一个原子轨道,每个箭头代表一个电子实例[题组·冲关]题组基态原子中核外电子排布的表示方法1.下列轨道表示式能表示氮原子的最低能量状态的是()【解析】基态原子的电子在能量相同的轨道上分布时,将尽可能分占不同的轨道并且自旋方向相同。
【答案】 A2.下列关于价电子构型为3s23p4的粒子描述正确的是()A.它的元素符号为OB.它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4C.它可与H2生成液态化合物D.其轨道表示式为【解析】A项,据价电子构型可知该粒子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,故该元素为硫元素;C项,S与H2化合生成气态氢化物H2S;D项,S原子核外电子轨道表示式应为【答案】 B3.下列原子中,单电子数最多的是()A.16SB.35BrC.24CrD.15P【解析】写出各项原子的价电子轨道表示式进行判断。
【答案】 C4.按要求填空:(1)Cu的原子结构示意图为____________________________________。
(2)P的价电子排布式为____________________________________。
(3)Fe的电子排布式为____________________________________。
(4)N的轨道表示式为____________________________________。
(5)X元素的价电子排布式是4s24p5,X元素的符号是________。
【解析】Cu的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,所以其原子结构示意图是;P的价电子排布式为3s23p3;Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2;N的电子排布式为1s22s22p3,所以其轨道表示式是。
X元素出现了4p能级,说明3d能级已经排满,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5,原子序数是35,为溴元素。
【答案】(1)(2)3s23p3(3)1s22s22p63s23p63d64s2(4)(5)Br。